市政道路的土工檢測(cè)

梅交凡

土方施工是市政道路建設(shè)的基礎(chǔ)工程，在道路建設(shè)中土是路基的主要構(gòu)筑材料。工程概念上的土是由土顆粒、水、空氣所組成三相松散體。三者所占比例不同，其物理性能、力學(xué)特性差異很大，在路基施工中，對(duì)土進(jìn)行試驗(yàn)、檢測(cè)是市政道路設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量控制、驗(yàn)收必不可少的工作，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本人從事市政道路檢測(cè)工作多年，現(xiàn)就實(shí)際檢測(cè)工作中的要領(lǐng)及值得注意事項(xiàng)談?wù)剛€(gè)人體會(huì)：

土的工程性質(zhì)之所以復(fù)雜，其主要原因在于土的含水量在三相物質(zhì)中形成一不確定的因素，含水量的變化，將使土的一系列的物理力學(xué)性能隨之改變。土中含水量不同，可使土成為堅(jiān)硬的、可塑的、甚至可流動(dòng)的液態(tài)土。反映在土的力學(xué)性質(zhì)方面，能使土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、孔隙壓力、有效應(yīng)力及穩(wěn)定性發(fā)生變化。工程上含水量是土中的自由水的質(zhì)量與土顆粒的質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)。一般認(rèn)為，在100℃～105℃下，6～8小時(shí)能將水中的自由水蒸發(fā)掉。在測(cè)含水量時(shí)，應(yīng)盡量取較為純凈的土作為試樣。稍有雜質(zhì)及砂、石小顆粒，都將較大的影響試驗(yàn)結(jié)果，甚至造成兩組平行試驗(yàn)差值過(guò)大。在測(cè)量砂石混合料含水量時(shí)，取出有代表性試樣較為困難，應(yīng)該將取回的樣品全部作為式樣稱(chēng)重、烘干，以避免取樣不均產(chǎn)生誤差。

擊實(shí)試驗(yàn)是所有檢測(cè)工作的重頭戲。土作為筑路材料，需要在模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件下，通過(guò)試驗(yàn)獲得路基土在壓實(shí)過(guò)程中干密度和含水量的關(guān)系曲線(xiàn)，以獲得路基土的最大干密度和相應(yīng)最佳含水量。所做的最大干密度和最佳含水量直接用于指導(dǎo)工地施工，在檢測(cè)時(shí)又將作為標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是否準(zhǔn)確將嚴(yán)重影響后續(xù)檢測(cè)結(jié)果。高了，就等于人為抬高了工地壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，增加了工地質(zhì)量達(dá)標(biāo)難度；低了，就等于降低了工地壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，工程質(zhì)量無(wú)法控制。在送土樣時(shí)，施工方和監(jiān)理方一定要高度認(rèn)真負(fù)責(zé)地送出能代表用于工地施工的原狀土。在實(shí)際取土現(xiàn)場(chǎng)往往山上的土和山中間的土并不一致，這時(shí)則要分別取土樣進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，做出各自的最大干密度和最佳含水量，以利于分類(lèi)指導(dǎo)工程人員進(jìn)行施工，檢測(cè)時(shí)則要注明土樣種類(lèi)和擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在已完成的道路檢測(cè)中因施工方隨意送出與施工現(xiàn)場(chǎng)有差異的土樣而影響工程檢測(cè)結(jié)果和進(jìn)度的事例很多。擊實(shí)試驗(yàn)中，較為純凈的土應(yīng)在含水量適中的情況下碾碎、過(guò)篩后放入烘箱烘干。此時(shí)碾碎最為省力且能避免過(guò)篩時(shí)灰塵四溢。配含水量時(shí)，力爭(zhēng)準(zhǔn)確，否則會(huì)造成干密度和含水量的關(guān)系曲線(xiàn)描繪點(diǎn)分布不均，考慮到操作過(guò)程中的水分損失，加水時(shí)，需稍多出實(shí)際用水量。在做含有砂礫土及三渣土擊實(shí)時(shí)，由于粒徑大，在容積有限的擊實(shí)筒內(nèi)很難做出準(zhǔn)確的最大干密度和相應(yīng)最佳含水量，我們?cè)诠さ貦z測(cè)砂石換填房屋基礎(chǔ)時(shí)，相對(duì)于工地大面積填筑，重型壓路機(jī)碾壓，室內(nèi)的擊實(shí)儀則很難達(dá)到工地的實(shí)測(cè)壓實(shí)度。

路基、路面壓實(shí)質(zhì)量是道路工程施工管理重要環(huán)節(jié)。只有對(duì)路基、路面的結(jié)構(gòu)層充分壓實(shí)，才能保證路基、路面的強(qiáng)度、平整度，才能提高路基、路面的使用性能和使用壽命。現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量用壓實(shí)度表示。對(duì)于路基土及路面基層，則是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的所達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)做出的最大干密度比值百分?jǐn)?shù)。

在實(shí)地檢測(cè)壓實(shí)度時(shí)，土質(zhì)較為純凈的大多數(shù)采用環(huán)刀法：即按照書(shū)上取土方法，在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)挖一土柱，再精工細(xì)削成略大于環(huán)刀直徑的小土柱，再邊削邊壓入環(huán)刀。這種方法并不適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，在現(xiàn)場(chǎng)，我們常規(guī)的做法是：檢測(cè)路段挖去填土層的三分之二，用錘子和環(huán)刀柄將環(huán)刀打入土基。打時(shí)力爭(zhēng)平、直（環(huán)刀端面水平，環(huán)刀中心線(xiàn)垂直），用力均勻。環(huán)刀上端面進(jìn)入土層，但土層與環(huán)刀柄下端面應(yīng)留有空間。挖出環(huán)刀及土樣，細(xì)心刮削至環(huán)刀兩端面平齊。測(cè)含水量時(shí)，則盡可能取環(huán)刀中間的土，盡量減少放置時(shí)間，避免水分蒸發(fā)。環(huán)刀法簡(jiǎn)單易行，工地取樣所用設(shè)施少，操作快，但后續(xù)工藝較多，不宜于夾有雜質(zhì)及砂、石的土層。

在現(xiàn)時(shí)市政道路檢測(cè)中，灌砂法用的則更為廣泛。該方法適用于各種土層和路基層。傳統(tǒng)的灌砂方法是：在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。將基板放在平坦表面上，將盛有量沙的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)。取下灌砂筒，并稱(chēng)量筒內(nèi)砂的質(zhì)量。取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈，將基板放回清掃干凈的表面上（盡量放回原處），沿基板中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒一致）。在鑿洞過(guò)程中，勿使材料丟失，勿使水分蒸發(fā)。最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出稱(chēng)重。將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板中孔及試洞，打開(kāi)灌砂筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)。小心取走灌砂筒，并稱(chēng)量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量。這種方法工序多、速度慢，在做三渣基層、碎石基層及砂石換填基礎(chǔ)時(shí)地面難以清掃干凈。為適應(yīng)檢測(cè)量大的工地，我們做了些改進(jìn)，具體操作是：現(xiàn)場(chǎng)選一塊較為平整的地面，放上灌砂筒，劃上圓圈，以固定灌砂筒的位置。再提起灌砂筒在筒下鋪上一層薄膜，原位放上灌砂筒灌砂，所灌的砂即為灌砂筒圓錐體及以下空間所容的砂，移開(kāi)灌砂筒、薄膜及上面的砂，在圓圈中間挖洞，并盡可能由中間向周?chē)鷶U(kuò)散，避免擠壓擾動(dòng)洞邊緣的土層，以保證灌砂筒的高度位置一致。最后放上灌砂筒灌砂、稱(chēng)重計(jì)算。這種方法在標(biāo)定灌砂筒圓錐及下面空間的體積時(shí)，很快捷、便于操作，特別是檢測(cè)三渣基層、碎石基層時(shí)很管用。很適用于工作量大的檢測(cè)工地。

檢測(cè)工作是由施工、監(jiān)理、檢測(cè)機(jī)構(gòu)通力合作、相互配合共同完成的工作。既要規(guī)范操作又要切實(shí)實(shí)際的服務(wù)工地，最終的目的是要提高工程質(zhì)量和工程進(jìn)度，很多方面都難以做到完美，很多東西都有待于進(jìn)一步研討、提高。